Compression Performance Comparison of Fringe Pattern and Phase Data for DHM

DHM을 위한 간섭무늬 압축 방법과 위상 압축 방법의 성능 비교

The fringe pattern obtained through a DHM (Digital Holographic Microscopy) contains the thickness information of the sample. However, there is a disadvantage that the data capacity is large. Therefore, a compression method that can reduce the data size while minimizing damage to the thickness information of the sample contained in the fringe pattern is required. This paper presents the phase compression method and confirmed through experiments that the phase compression method is more efficient that the fringe pattern compression method used in JPEG Pleno Holography. As a result of evaluation using RMSE, BD-Rate and PSNR the phase compression method showed up to 92.39% improvement in performance than the fringe pattern compression method. In addition, experiment were conducted under various conditions to compare and analyze the compression performance for each condition. In the case of the fringe pattern compression method, it includes not only the phase information for calculating the thickness of the sample but also other information, whereas the phase compression method compresses only the phase information after removing unnecessary information from the fringe pattern. It is judged to have high performance.

디지털 홀로그래피 현미경을 통해 획득한 간섭무늬는 시료의 두께 정보를 포함하고 있다. 하지만 데이터의 용량이 크다는 단점이 존재한다. 따라서 간섭무늬가 담고 있는 시료의 두께 정보 손상을 최소화하면서 데이터 크기를 줄일 수 있는 압축 방법이 요구된다. 본 논문은 위상 압축 방법을 제시하여 JPEG Pleno Holography에서 사용되는 간섭무늬 압축 방법보다 위상 압축 방법이 더 효율적임을 실험을 통해 확인했다. RMSE와 BD-Rate 그리고 PSNR을 사용하여 평가한 결과 위상 압축 방법이 간섭무늬 압축 방법보다 최고 92.39% 향상된 성능을 보였다. 또한 다양한 조건 아래에서 실험을 진행하여 조건 별 압축 성능을 비교분석 했다. 간섭무늬 압축 방법의 경우 시료의 두께를 계산하기 위한 위상 정보뿐 아니라 다른 정보들도 포함하고 있음에 반해, 위상 압축 방법은 간섭무늬에서 불필요한 정보들을 제거 후 위상에 대한 정보만을 압축하는 방식이기 때문에 더 높은 성능을 보이는 것으로 판단 된다.